去耦电容

去耦电容器是一个电容器用于去耦的的一个部分电网络从另一个（电路）。由其他电路元件引起的噪声通过电容器分流，减少了它对电路其余部分的影响。另一个名称是旁路电容器，因为它用于绕过电源或电路的其他高阻抗组件。

电子系统的有源器件（例如晶体管、IC、真空管）通过具有有限电阻和电感的导体连接到它们的电源。如果有源器件吸收的电流发生变化，则从电源到器件的电压降也会因这些阻抗而发生变化。如果多个有源设备共享一条通向电源的公共路径，一个元件汲取的电流的变化可能会产生足够大的电压变化，从而影响其他元件的运行——例如电压尖峰或接地反弹——因此一个元件的状态变化设备通过电源的公共阻抗与其他设备耦合。去耦电容器为瞬态电流提供旁路路径，而不是流过公共阻抗。

去耦电容器用作设备的本地能量存储。电容器放置在电源线和接地之间，连接到要提供电流的电路。根据电容方程，电源线和地之间的电压降导致电流从电容器汲取到电路，并且当电容C足够大时，提供足够的电流以保持可接受的电压降范围。为降低有效串联电感，小电容和大电容常并联放置；通常位于与单个集成电路相邻的位置。电容器存储少量能量，可以补偿电容器的电源导体中的电压降。

在数字电路中，去耦电容器还有助于防止由于快速变化的电源电流而从相对较长的电路走线辐射电磁干扰。

在高功率放大器级和低电平前置放大器耦合到它的情况下，单独的去耦电容器可能是不够的。必须注意电路导体的布局，以便某一级的大电流不会产生影响其他级的电源电压降。这可能需要重新布线印刷电路板走线以隔离电路，或使用接地层来提高电源的稳定性。

在子电路中，开关会改变从电源汲取的负载电流。典型的电源线显示出固有电感，这会导致对电流变化的响应较慢。只要发生开关事件，电源电压就会在这些寄生电感上下降。如果两个负载之间的电感比负载和电源输出之间的电感低得多，其他负载也会看到这种瞬态电压降。

为了将其他子电路与突然的电流需求的影响去耦，可以将去耦电容器与子电路并联放置，跨越其电源电压线。当支路发生切换时，电容器提供瞬态电流。理想情况下，当电容器电量耗尽时，开关事件已经完成，因此负载可以在正常电压下从电源汲取全部电流，并且电容器可以重新充电。降低开关噪声的最佳方法是通过将电源层和接地层夹在介电材料上，将PCB设计为一个巨大的电容器。

有时，电容器的并联组合用于改善响应。这是因为真正的电容器具有寄生电感，会在较高频率下扭曲电容器的行为。

当存在快速切换的大负载时，需要如上所述的瞬态负载去耦。如果切换发生得非常快，每个（去耦）电容器中的寄生电感可能会限制合适的容量并影响合适的类型。

逻辑电路往往会突然切换（理想的逻辑电路会瞬间从低电压切换到高电压，永远看不到中间电压）。因此，逻辑电路板通常在每个逻辑IC附近都有一个去耦电容器，从每个电源连接到附近的地。这些电容器在电源电压骤降方面将每个IC与每个其他IC去耦。

这些电容器通常放置在每个电源以及每个模拟组件上，以确保电源尽可能稳定。否则，电源抑制比(PSRR)较差的模拟组件会将电源的波动复制到其输出上。

在这些应用中，去耦电容器通常称为旁路电容器，以表明它们为高频信号提供替代路径，否则会导致正常稳定的电源电压发生变化。那些需要快速注入电流的组件可以通过从附近的电容器接收电流来绕过电源。因此，较慢的电源连接用于为这些电容器充电，而电容器实际上提供了大量的高可用性电流。

瞬态负载去耦电容器尽可能靠近需要去耦信号的器件放置。这xxx限度地减少了去耦电容器和器件之间的线路电感和串联电阻。电容器和设备之间的导体越长，存在的电感越大。

由于电容器的高频特性不同（高频特性好的电容器往往是容量小的类型，而大的电容器通常高频响应较差），因此去耦往往涉及使用电容器的组合。例如，在逻辑电路中，常见的安排是每个逻辑IC使用~100nF陶瓷（复杂IC需要多个），并结合每个板或板部分高达数百μF的电解或钽电容器。